Caribe Magazine

Carib Magazine is de toonaangevende aanbieder van kwalitatief Nederlands nieuws in het Engels voor een internationaal publiek.

Wetenschappers verhogen dingen met geluid

U zult ook geïnteresseerd zijn


[EN VIDÉO] Supergeleiding: geheimen van kwantumlevitatie
Het is moeilijk om niet gefascineerd te zijn door supergeleiding. Deze kwantumeigenschap, naast andere prestaties, die objecten laat vliegen, staat tegenwoordig centraal in een groot aantal baanbrekend onderzoek. Hier is een video met een overzicht van de mooiste kwantumlevitaties.

De eerste “akoestische clip” werd in 2016 geproduceerd door CNRS-onderzoekers: een complex systeem gebaseerd op geluidsgolven, bestaande uit emitters en reflectoren, die erin slagen het deeltje te vangen en op te tillen! Vervolgens werd dit apparaat over de hele wereld opnieuw gemaakt en vervolgens verschillende keren verbeterd. in tegenstelling tot stemvlucht, die een object in de lucht houdt dat eerder is afgezet waar het zou moeten stijgen, zorgt ervoor dat het object opstijgt van een reflecterend oppervlak. Hoewel ze vorig jaar zo’n apparaat hebben gemaakt, besloten onderzoekers van de Universiteit van Tokio dit keer om de stabiliteit te verbeteren, meer bepaald de stabiliteit van het deeltje als het eenmaal was opgetild. Details van hun project werden gepresenteerd in een studie gepubliceerd in Japans tijdschrift voor toegepaste natuurkunde.

Verbetering van het apparaat genaamd de “akoestische koppeling” om objecten zonder contact te hanteren. © TMU, YouTube

Akoestische koppeling, een evolutie in sonisch zweven

hun apparaat van vocale klem Het is gebaseerd op het gebruik van ultrasone transducers, dat wil zeggen apparaten die het ingangssignaal omzetten in ultrageluid. Voor de 180 gebruikte transducer, de frequenties De output was op 40 kHz. Bij deze frequentie kan het menselijk oor het signaal niet meer horen. Het geheel werd aangelegd in de vorm van een halfbolvormig raster, met de bedoeling het doeldeeltje te omsluiten. Maar hoe kunnen geluidsgolven een deeltje “vangen”? Alles hangt af van de druk akoestische straling: geluidsgolven Ze zetten de omgeving waarin ze broeden onder druk.

READ  Prostaatkanker wordt erkend als beroepsziekte voor boeren

Door ofwel meerdere bronnen van dezelfde frequentie te gebruiken die combineren of reflecteren, of slechts één wordt gereflecteerd, is het mogelijk om een ​​zogenaamde staande golf te genereren: een golf die bepaalde punten bevat, genaamd ” Knoop “, waarvoor de amplitude constant blijft in de tijd, en tussen deze knooppunten zijn “buiken” waar de amplitude in de tijd varieert.

Op het niveau van de knooppunten verschilt de amplitude niet. Dus door het zo aan te passen dat de kracht die door de golven wordt uitgeoefend de zwaartekracht compenseert, is het mogelijk om het deeltje te immobiliseren op het niveau van akoestische drukknopen. hier stemvlucht ! Wat betreft de stemplooi, het is ingewikkelder. De zenders moeten zo worden afgestemd dat het deeltje beweegt, gebruikmakend van een continue variatie in de emissiefrequentie. “Een deeltje stijgt op bij de knopen van de staande golf. Door de frequentie van het signaal van de transducers te veranderen, kan het deeltje daarom worden verzonden”Onderzoekers rij. En dus worden de knopen beetje bij beetje verplaatst, en het stijgende deeltje zal deze knopen volgen. Deze stap is echter eenzijdig.

Twee modi, “in fase” en “uit fase”, om het deeltje naar zijn bestemming te brengen

De door de onderzoekers ontwikkelde akoestische synaps is gebaseerd op een halfbolvormig netwerk van Echografie-transducers. De gemanipuleerde deeltjes bevinden zich binnen het millimeterbereik en volgen het akoestische drukveld dat door dit netwerk wordt gecreëerd. Maar binnen dat veld zwaaide het deeltje totdat ze hun sonische pincet opwaardeerden: De grootste zorg bij het fotograferen van objecten met de kracht van akoestische straling is het reflectie-effect dat door de scène wordt gecreëerd. Omdat het geluidsveld door deze reflectie wordt verstoord, kan het object niet stevig worden vastgehouden.” Leg de onderzoekers uit. Een probleem opgelost door wetenschappers “Massa en controle van fase en capaciteit voor excitatie van een netwerk van transducers”.

Meer specifiek gebruiken ze een bestand schakelaar op de aanpassing tussen excitaties in de tegenovergestelde fase en fase”. Het deeltje wordt eerst uit de grond gevangen door in-fase-excitatie en niet alle transducers worden gebruikt. De verschuiving naar het midden wordt dan uitgevoerd door een uit-fase modus (in tegenfase), dit keer voor het hele netwerk, en dan onderhouden met het volledige netwerk, altijd in fase tegengesteld. Het signaal dat op deze manier wordt gegenereerd, maakt het mogelijk om het deeltje voorzichtig op te tillen, vervolgens te verplaatsen en in een centrale positie te houden. Dit soort apparaat kan hebben: apps Op verschillende gebieden, vooral waar componenten offline verwerkt kunnen worden: elektronica, of chemie. Een dergelijke ervaring kan ook gemakkelijker worden gereproduceerd inruimtewaar de zwaartekracht niet meer gecompenseerd hoeft te worden.